【正文】 置 43 區(qū)段劃分及車場(chǎng)形式 44 采煤方法 44 主要設(shè)備選型 45 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 463 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 48 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 48 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇的依據(jù)及主要內(nèi)容 48 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 49 礦井通風(fēng)方式的選擇 51 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)選擇 52 54 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配 55 風(fēng)量計(jì)算有關(guān)規(guī)定 55 礦井總風(fēng)量的計(jì)算 55 風(fēng)量分配原則與方法 66 礦井阻力計(jì)算 69 69 礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔 76 主要通風(fēng)機(jī)選型 78 選擇主要通風(fēng)機(jī) 78 選擇主要電動(dòng)機(jī) 87 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算 89 通風(fēng)機(jī)附屬裝置 914 安全生產(chǎn)措施 93 93 95 96 98 99 100、運(yùn)輸及供電安全 10裝備和人員配置 1025 5121（0）工作面煤與瓦斯共采技術(shù)研究 103 5121（0）保護(hù)層工作面概況 103 “Y”型通風(fēng)的實(shí)現(xiàn) 104 沿空留巷設(shè)計(jì) 105 基于留巷的多向鉆孔布置方案與參數(shù)設(shè)計(jì) 106 留巷鉆孔抽采卸壓瓦斯機(jī)理 106 鉆孔布置方案與參數(shù)設(shè)計(jì) 107 煤與瓦斯共采效果分析 112 總結(jié) 113結(jié)論 114附件 115參考文獻(xiàn) 116致謝 117III78緒論（引言）畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合檢驗(yàn)，也是參加工作前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)地總結(jié)，并結(jié)合實(shí)際條件加以綜合運(yùn)用，努力做到知識(shí)融會(huì)貫通和學(xué)以致用。地理坐標(biāo)：東徑116176。地貌由東端基巖裸露的低矮丘陵向西北過(guò)渡到厚松散層的沖積平原。圖11 礦井交通位置圖本區(qū)屬于中揮發(fā)分、低中灰～中高灰煤、特低硫～低硫（A1煤層屬高硫煤）、特低～低磷（C13煤層為中磷煤）、中～中高熱值煤、高熔～難熔灰分、含油～富油的1/3焦煤、焦煤和部分瘦煤。（1954年），（1967年7月4日12：59～13：59），一般一、二月雨水較少，六、七、八三個(gè)月為雨季，降雨量占全年40%左右。 礦井水文和水源區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，井田附近的最大河流為位于井田北側(cè)的淮河，其流向自西向東。望峰崗工業(yè)場(chǎng)地給水系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)不同分為生活給水系統(tǒng)和生產(chǎn)給水系統(tǒng)兩部分。迄今為止，共施工各類鉆孔91個(gè)，；施工地震補(bǔ)勘測(cè)線28條，測(cè)長(zhǎng)58. 01km，完成物理點(diǎn)4201個(gè)。有鑒于此，建議在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中必須加強(qiáng)對(duì)礦井瓦斯賦存規(guī)律的研究，以便對(duì)深部瓦斯進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并采取有效措施，謹(jǐn)防不測(cè)。 井田地層及可采煤層特征1．井田地層淮南煤田除邊緣山丘有元古界、古生界，部分地層出露外，其余均被第四系煤覆蓋。鏡下鑒定礦物成份有鉀長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石、角閃石和暗色礦物。產(chǎn)腕足類、珊瑚、海百合莖及蜓科化石。為一套陸相紅色地層，以棕紅、紫紅、褐紅色砂巖及粉砂巖為主，夾砂質(zhì)泥巖。A3煤層多被沖刷和沖薄。 （3）第三含煤段 厚71～101m，平均82m，含煤7層，其中可采5層（BB11a下、B11a上、B11a、B11b）。B11煤層頂板含豐富植物化石：Lobatannularia ensifolia（劍形瓣輪葉）、Pecopteris sp.（櫛羊齒）、Neuropteridium sp.（羽羊齒）。 本段以青灰、灰綠色為主要特征，底部以灰白色細(xì)中粒砂巖為底界與第四含煤段分界，其上以泥巖、花斑狀泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾有粉砂巖和中細(xì)砂巖、局部含鮞粒及菱鐵結(jié)核。灰色、深灰色、局部青灰色，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、中細(xì)砂巖組成。 C13煤層：～，可采系數(shù)100%，變異系數(shù)21%，為主要可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾矸僅見(jiàn)于ⅡⅢ線附近。B9b煤層：～，可采系數(shù)95%，變異系數(shù)24%，為主要可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、粉細(xì)砂巖互層，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖及粉細(xì)砂巖互層，屬較穩(wěn)定煤層。A3煤層在走向剖面上，由于河流的彎曲及沖刷作用，表現(xiàn)為串珠狀、藕節(jié)狀形態(tài)，見(jiàn)煤點(diǎn)含一層夾矸率24%，其巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層頂板砂巖及砂泥巖互層，底板砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，屬不穩(wěn)定煤層。本井田共查出不對(duì)稱褶曲1個(gè)，發(fā)現(xiàn)斷層37條，其中正斷層30條，逆斷層7條。ESE淺陡深緩1500查明正N60176。100查明F126正N25176。ESE65176。WNE65176。0～14F130正N42176?！?8176。WNE65176。18～30基本查明F138正N80176。WSW24176。12～23查出F29逆N40176。0～35可靠DF2正N80176。0～15較可靠資料來(lái)源：《安徽省淮南煤田謝家集～李郢孜（1000～1200 m）擴(kuò)大延深地質(zhì)報(bào)告（.）》.淮南煤田處于華北地臺(tái)東南緣，從構(gòu)造體系上看，處于新華夏系第二沉降帶與秦嶺緯向構(gòu)造帶的復(fù)合部位。圖12 淮南對(duì)沖區(qū)構(gòu)造示意圖淮南區(qū)域構(gòu)造的幾何配置和組合形式顯示了由南向北的推擠作用，并構(gòu)成兩翼對(duì)沖推覆構(gòu)造格局。圖13 淮南煤田構(gòu)造示意圖本區(qū)巖漿巖不甚發(fā)育，巖漿巖活動(dòng)不強(qiáng)烈，尚未發(fā)現(xiàn)較大的巖體出露。見(jiàn)圖14。單斜區(qū)斜切正斷層發(fā)育，逆斷層次之。 位于Ⅷ2線以東，地層走向近EW，地層層序倒轉(zhuǎn)，傾向南，傾角20～85176。左右，為構(gòu)造中等的單斜區(qū)，而且自西向東，因逐漸靠近舜耕山斷層，使其漸轉(zhuǎn)為倒轉(zhuǎn)急傾單斜。奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水組總厚約250m，根據(jù)《安徽省淮南煤田謝家集～李郢孜（1000～1200m）擴(kuò)大延深地質(zhì)報(bào)告（）》，本井960m水平開(kāi)采B、C組煤層（）時(shí)的正常涌水量和最大涌水量分別為561m3/h和935m3/h；開(kāi)采A組煤時(shí)疏水降壓水量為2128m3/h。 (2)A組煤開(kāi)采疏水降壓水量的預(yù)算 根據(jù)淮南礦務(wù)局《淮南礦區(qū)解放A組煤底板巖溶水水文地質(zhì)條件及防治水方法總結(jié)報(bào)告》中為使660m水平以上的A組煤安全開(kāi)采，除了A組煤底至太原組灰?guī)r頂16m厚巖層可抗80m水頭壓力（）外，必須將水位降至580m，其疏水降壓水量為1417m3/h（李郢孜一礦、謝家集一、二、三礦水量之和）。（2）礦井水處理系統(tǒng)礦井水由于受煤塵、巖塵污染，BOD值低，SS值高，因此可以通過(guò)混凝、澄清、過(guò)濾的常規(guī)凈化方法，使水質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)、生活用水標(biāo)準(zhǔn)，可部分回用于生產(chǎn)，剩余部分經(jīng)澄清處理后外排。（）,。本礦井淺部謝一礦曾多次發(fā)生煤與瓦斯突出事故，且多發(fā)生在C13和B11b煤層中。（3）礦井南翼F134～F138，北翼F128～F1213帚狀構(gòu)造區(qū)（原謝二礦），為瓦斯富集區(qū)，也是重點(diǎn)突出分布區(qū)。匯總表見(jiàn)18。F138斷層上盤(pán)：450m以上劃定為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)；；450m及其以下劃定為突出危險(xiǎn)區(qū)?！?hm之間，其中東部高于西部，屬地溫正常區(qū)。 儲(chǔ)量計(jì)算方法及計(jì)算指標(biāo)本次儲(chǔ)量計(jì)算運(yùn)用地質(zhì)塊段法在各可采煤層底板等高線圖或立面展開(kāi)圖上進(jìn)行。表21 可采煤層參數(shù)表煤層平均厚度M（m）容重D（t /m3）C15C14C13C12B11bB11aB11a上B11a下B10B9bB8B7B6B4bB4aA3A1 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果1．地質(zhì)儲(chǔ)量及工業(yè)儲(chǔ)量全井田共有地質(zhì)儲(chǔ)量（A+B+C+D級(jí)）（，1/），其中工業(yè)儲(chǔ)量（A+B+C級(jí)），%。（，820～－ Mt），%；960～，%。表22 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要類型分類年產(chǎn)量(Mt/a)大型、中型、小型、 儲(chǔ)量及儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)儲(chǔ)量級(jí)別是勘探程度高低的主要指標(biāo)。A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a。～90176。井田內(nèi)煤質(zhì)好，煤炭用戶落實(shí)，市場(chǎng)有保障。 礦井開(kāi)拓方式的確定礦井開(kāi)拓方式按并筒傾角不同分為平硐、斜井、立井三種形式。立井能通過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大．機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。缺點(diǎn)：井筒施工復(fù)雜、開(kāi)鑿費(fèi)用高，掘進(jìn)速度慢。將井田劃分為階段不僅減少了人員、材料、煤炭的反向提升，也有效地解決了采區(qū)傾斜運(yùn)輸存在的實(shí)際困難。水平過(guò)度時(shí)間有些礦井很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的減產(chǎn)時(shí)間有的接近3～4年。我國(guó)大多數(shù)礦井過(guò)去設(shè)計(jì)采用的階段高度偏小．水平儲(chǔ)量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理發(fā)雜化。（2）本井田煤層埋藏深、傾角大、瓦斯高的特點(diǎn)，結(jié)合淺部區(qū)段劃分狀況，方案二660m～960m之間共劃分5個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段垂高60 m，按平均200傾角計(jì)算，每個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)175m左右，工作面長(zhǎng)度在165m～180m，階段劃分較為合理。在含水砂層下留設(shè)一定的防水煤柱，是保證安全生產(chǎn)的必要條件，但不是唯一的條件，在生產(chǎn)實(shí)踐中，雖留有一定高度的防水煤巖柱，也有的工作面由于特殊的地質(zhì)條件（如遇斷層、頂?shù)装鍘r性變壞等）或采煤方法使用不當(dāng)，或管理制度不嚴(yán)，以至造成嚴(yán)重事故，因此在生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全生產(chǎn)試行規(guī)程》，根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的防水設(shè)施，以確保安全生產(chǎn)。煤系的其它部分被厚度小于36m的第四系松散層所覆蓋，沉積物以粘土和砂質(zhì)粘土為主，底部有少量砂，含水微弱，吸水后有較強(qiáng)的膨脹性，隔水性能良好。（3）一平井底車場(chǎng)恰巧坐落在C13煤層中，不僅需揭煤，而且?guī)r性差，車場(chǎng)較難布置。根據(jù)煤層的賦存情況，本礦井設(shè)計(jì)三個(gè)劃分水平的方案，方案比較如表26。所以，每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采時(shí)間大于開(kāi)拓延深加上水平過(guò)渡所需要的時(shí)間。為避免出現(xiàn)開(kāi)拓延深與生產(chǎn)長(zhǎng)期干擾的不利局面，除在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)選擇延深方案形成獨(dú)立的施工系統(tǒng)以加快延深速度縮小其影響外，有條件的可用加大階段高度來(lái)解決。煤層上賦巖層水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊方法施工；多水平開(kāi)采的急傾斜煤層。表 25 礦井開(kāi)拓方式分類及適用條件開(kāi)拓方式分類優(yōu) 缺 點(diǎn)適 用 條 件備 注單 一 開(kāi) 拓平硐開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)拓、運(yùn)輸、排水等系統(tǒng)簡(jiǎn)單，省去了提升、排水環(huán)節(jié)及設(shè)備；煤炭、矸石可直接運(yùn)到地面；平硐施工技術(shù)簡(jiǎn)單等。礦井開(kāi)拓方式分類及適用條件，見(jiàn)表25。：井田面積小，采區(qū)數(shù)過(guò)少，礦井生產(chǎn)能力小比較容易達(dá)產(chǎn)；初期建井工程量較小，比如所選的設(shè)備較??；井筒巷道斷面較小，掘進(jìn)速度較快；容易達(dá)到核定生產(chǎn)能力；工作面單產(chǎn)較低，瓦斯涌出少，所需風(fēng)量較少，給通風(fēng)安全較大的空間探索礦井瓦斯賦存情況及規(guī)律；有利于地質(zhì)部門(mén)探索地質(zhì)構(gòu)造；有利于為今后的安全穩(wěn)產(chǎn)；為將來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有空間。與180Mt/a方案相比有優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)隨著生產(chǎn)能力增大而減少，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)設(shè)計(jì)三種方案進(jìn)行比較，見(jiàn)下表23。礦井年產(chǎn)量與工業(yè)儲(chǔ)量之比可用儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)表示。每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)、一班檢修。其中工業(yè)儲(chǔ)量（A+B+C級(jí)），%。）及開(kāi)采技術(shù)的要求儲(chǔ)量計(jì)算的方法選用平面投影地質(zhì)塊段法。上部煤層到下部煤層溫度逐漸增高，在1000m水平，Ⅶ線以東溫度已達(dá)31℃，進(jìn)入一級(jí)高溫區(qū)；而在井田東部井線以東溫度已達(dá)37℃，進(jìn)入二級(jí)高溫區(qū)。F135斷層下盤(pán)：480m以上劃定為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)；480m及其以下劃定為突出危險(xiǎn)區(qū)。（2）煤的自燃：△T在6～26℃，Vdaf在25%左右，按煤自燃傾向等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)，本區(qū)煤自燃等級(jí)屬不自燃～不易自燃。（5）地塹式構(gòu)造和階梯狀構(gòu)造中間塊段，瓦斯封閉條件好，地應(yīng)力集中，是高瓦斯區(qū)和嚴(yán)重突出區(qū)域。2004年9月，再次對(duì)謝一礦瓦斯等級(jí)進(jìn)行鑒定，并經(jīng)安徽省發(fā)改委以發(fā)改能源[2005]222號(hào)文批復(fù)為“煤與瓦斯突出”礦井。據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)資料，鄰近謝一、新莊孜、李一礦淺部（660m以上）三礦中，謝一礦CH4絕對(duì)涌出量最大，；次為新莊孜礦，為117m3/min；李一礦最小。處理站內(nèi)設(shè)有效容積為2300m3的初沉調(diào)節(jié)池2座，提升泵房及加藥間聯(lián)合建筑1座，處理能力為320m3/h的水力循環(huán)澄清池3座，處理能力為320m3/h的重力式無(wú)閥濾池3座，1000m3生產(chǎn)水池2座。采用生物接觸氧化處理工藝。s=898=2128（m3/h） 通過(guò)上述方法計(jì)算，建議開(kāi)采B4b～C15煤層時(shí)，礦井正常水量561m3/h，最大水量925m3/h。淺部五對(duì)礦井歷年涌水量情況見(jiàn)表16。斷層破碎帶多為泥質(zhì)巖屑和少量砂巖碎塊充填，含水性較弱，導(dǎo)水性較差。煤系的其它部分被厚度小于36m的第四系松散層所覆蓋，沉積物以粘土和砂質(zhì)粘土為主，底部有少量砂，含水微弱，吸水后有較強(qiáng)的膨脹性，隔水性能良好，正常情況下對(duì)地表水進(jìn)入礦坑有良好的阻隔作用。該區(qū)660m以深，在平面圖上呈下寬上窄的梯形。落差一般為0～45m，F(xiàn)119為100m，一般發(fā)育在下部煤層，在上部煤層中逐漸變小至尖滅。西北部地層走向NW20～32176。井田構(gòu)造及構(gòu)造分區(qū)：本區(qū)位于淮南對(duì)沖斷陷盆地南翼，地處舜耕山、阜鳳兩大逆沖斷層之間。推覆體構(gòu)成迭瓦扇，斷夾塊內(nèi)，地層傾角陡立倒轉(zhuǎn)，褶皺發(fā)育。處于印支期褶皺形成的淮南復(fù)向斜位置上。0～15較可靠DF3逆N30176。0～7F30正N67176。18～38基本查明F27正N72176。0～50查明F23正N5176。10～53基本查明F137正N66176?！?5176?！?9176。WNE50176。～85176。6F127正N88176。WSW59176。斷層的展布方向以北西西向和北西向?yàn)橹?，北北東向和北東向次之，其它方向極少。見(jiàn)煤點(diǎn)夾矸率為4%，其巖性為砂質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。見(jiàn)煤點(diǎn)中一層夾矸占7%，其巖性為泥巖及炭質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層頂板為砂質(zhì)泥巖及